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摘要:随着我国道路桥梁工程的不断发展,人们对于桥梁的质量要求越来越高。桥梁不仅应满足基本的使用功能,同时还应满足人们对于美化和景观的要求。现浇箱梁具有整体性良好,施工效率高等特点,在我国的桥梁工程中得到了非常广泛的应用。悬臂现浇箱梁挂篮法是指将梁体划分成不同的节段,采用挂篮悬臂进行对称施工。本文笔者将结合具体的桥梁工程施工实例,简要探讨悬臂现浇箱梁挂篮施工技术,并对其质量控制措施进行阐述。
关键词:悬臂现浇箱梁;质量控制
一、工程概况
某公路大桥为三跨预应力混凝土变截面连续箱梁,跨径组合20m+35m+60m+35m+20m,全长170m,宽24 m,上部结构为预应力混凝土变截面连续箱梁,双线悬臂连续梁梁体采用C50混凝土、预应力混凝土结构。本桥悬臂灌注连续梁施工采用2套轻型三角形挂篮在2个主墩上分别对称平衡悬灌箱梁。0#梁段采用在主墩身周围搭设满堂支架现浇施工。
二、悬臂挂篮施工质量控制要点
1.挂篮安装
(1)挂篮承重构件的安装。首先在0#块的腹板位置放出挂篮主梁中心线,然后安装行走钢轨(长轨和短轨)和滑船,在挂篮后锚位置焊接一反力架(锚固在箱梁上),作为挂篮的临时锚固点。然后安装主桁件,上、下平联及各节点板和后锚系统、行走小车。
(2)模板系统安装。首先进行底模系统的安装利用塔吊及布设在挂篮主梁上的滑车将底模提升到位,前端通过精轧螺纹钢吊杆锚固在前上横梁上。后端通过精轧螺纹钢吊杆锚固在后上横梁上。然后进行外模系统的安装,在底模上搭设拼装平台,在其上进行外模板的拼装及滑梁的安装,拼装完毕,利用布设在0#块上的两台卷扬机及滑车组将模板提起安装到位,后端锚固在箱梁上,前端通过精轧螺纹钢吊杆在前上横梁上。
2.挂篮的试压
(1)挂篮安装完毕后,在使用前必须对挂篮进行试压,对拼装好的挂篮按设计最大荷载加安全系数1.2倍进行施压,并将测试结果中的竖向位移,挠度曲线提供给大桥施工控制小组。
(2)荷载试验采用“分级加载法”。加载物采用砂袋,加载过程中每一级(0→50%→80%→100%→120%)都模拟混凝土浇筑过程,每一级加载完成后静置半小时测量预压点的变化值。经分析合格后继续加载。在加载到50%荷载时需对挂篮底模的所有标记点进行测量,做好记录,发现变形过大时立即停止加载,对挂篮构造进行分析,补强后方可加载。加载到80%、100%荷载时重复以上过程,然后加载到箱梁施工荷载状态的120%,测量记录,观察挂篮受力情况,静载12小时后,每小时观测一次,当连续观测50%→80%→100%→120%逐级卸载。
3.挂篮的前移
挂篮拼装并试压完毕,就可以进行施工。在梁段混凝土浇注完毕并张拉预应力筋后,把挂篮前移到下一梁段上进行施工。
4.钢筋工程施工
(1)钢筋按要求下料、弯制,制作成型后挂牌分类堆放,需要钢筋时吊装至挂篮位置,人工绑扎。先绑扎底板、腹板钢筋,并安装竖向预应力筋及波纹管道,待内模前移到位后绑扎顶板底层钢筋,安装顶板预应力管道,绑扎顶板上层钢筋、安装顶板预埋件。安装钢筋、波纹管道、预埋件的尺寸偏差不得大于设计和规范要求。
(2)全桥预应力管道均按照设计要求采用波纹管成孔,安装波纹管时如果管道与构造钢筋位置冲突时,适当移动构造钢筋,绝对保证预应力管道按设计位置定位,并采取加大定位钢筋直径,加密定位钢筋网片、网片与箱梁构造筋点焊牢固等措施,保证预应力管道位置在浇筑混凝土时不移动。
(3)在灌注混凝土前检查预应力管道的接头是否连接紧密,管身是否完好,并在预应力管道内填充橡胶棒,在混凝土灌注过程中不得直接振捣预应力管道,以防其移动、破损、漏浆。
5.混凝土施工
(1)原材料:混凝土施工所用的粗细骨料、水泥、粉煤灰、外加剂必须符合有关规定。
(2)配合比设计:本桥悬灌梁体混凝土设计为C50混凝土,由于梁段钢筋及预应力管道较密,选用混凝土配合比的坍落度应在18~20cm为宜。
(3)混凝土拌制与运输:混凝土采用商品混凝土厂家提供,采用混凝土输送泵车输送混凝土。
(4)混凝土灌注与振捣:为了使后浇筑的混凝土不引起先浇筑混凝土的开裂,箱梁梁段混凝土一次浇筑成型,并在底板混凝土凝固以前全部浇筑完毕,也就是要求挂篮的变形全部发生在混凝土初凝前,以免裂纹产生。
(5)混凝土养护:混凝土浇注完毕后进行收面和封闭保温保湿养护。
悬臂施工过程中,挂篮两边对称移动,浇灌混凝土时,两边块件混凝土相差不得超过2方混凝土的重量。
6.预应力施工
(1)钢绞线穿束:纵向预应力筋穿束前用通孔器疏通预应力管道,纵向预应力筋穿束时先将导线穿过孔道与预应力筋束连接在一起,由卷扬机牵引穿束;穿束后检查预应力筋外露情况,保证两端外露长度基本相同,满足张拉要求,然后安装锚具、千斤顶。
(2)纵、竖两向张拉,尤其是纵向预应力筋张拉是控制工期和质量的关键工序。张拉必须按设计要求的顺序进行,在梁段混凝土强度达到设计张拉强度的85%后即可开始张拉纵向预应力筋,竖向预应力筋张拉待纵向预应力筋张拉完成后进行。
(3)张拉时确保“三同心两同步”,并采取双控措施,以延伸量控制为主、张拉力校核为辅。“三同心”即锚垫板与管道同心,锚具各锚垫板同心,千斤顶和锚具同心。“两步同”即“T”构两侧两端均匀对称同时张拉。
7.孔道压浆
(1)浆液要求:孔道压浆时,水泥浆抗压强度要求不小于40Mpa,水泥标号不得低于425号普通硅酸盐水泥,同时水灰比在0.40~0.45;为减少收缩,可掺入3%水泥用量的膨胀剂和水泥用量的0.4%的缓凝剂,并应做流动性、泌水性、强度测试。
(2)压浆方法:试抽真空,启动真空泵,使系统负压能达到0.07~0.1Mpa,当孔道的真空度保持稳定时,停泵1分钟,若压力降低小于0.02Mpa,既可认为孔道基本达到真空,果不满足此要求,则表示孔道未能完全密封,需要在灌浆前进行检查及更正。
(3)拌浆:拌浆前先加水空转数分钟,使搅拌机内壁充分湿润,将积水倒干净;将称量好的水倒入搅拌机,之后边搅拌边倒入水泥,再搅拌3~5分鐘直至均匀;将溶于水的外加剂和其它外加剂倒入搅拌机,搅拌5~15分钟,然后倒入盛浆筒;倒入盛浆筒的水泥浆应尽量马上泵送,否则应不停的搅拌。
三、结束语
目前连续梁施工工艺大部分均采用悬臂挂篮法现浇施工,整个工艺已发展成熟,但在不同的桥垮,不同的施工环境,不同的质量管理方法的情况下施工质量存在较大差异。
参考文献:
[1]贾朝林.菱形挂篮悬臂现浇箱梁合龙段施工工艺.施工技术,2012(S2):184-185.
(作者单位:南京润华市政建设有限公司)
关键词:悬臂现浇箱梁;质量控制
一、工程概况
某公路大桥为三跨预应力混凝土变截面连续箱梁,跨径组合20m+35m+60m+35m+20m,全长170m,宽24 m,上部结构为预应力混凝土变截面连续箱梁,双线悬臂连续梁梁体采用C50混凝土、预应力混凝土结构。本桥悬臂灌注连续梁施工采用2套轻型三角形挂篮在2个主墩上分别对称平衡悬灌箱梁。0#梁段采用在主墩身周围搭设满堂支架现浇施工。
二、悬臂挂篮施工质量控制要点
1.挂篮安装
(1)挂篮承重构件的安装。首先在0#块的腹板位置放出挂篮主梁中心线,然后安装行走钢轨(长轨和短轨)和滑船,在挂篮后锚位置焊接一反力架(锚固在箱梁上),作为挂篮的临时锚固点。然后安装主桁件,上、下平联及各节点板和后锚系统、行走小车。
(2)模板系统安装。首先进行底模系统的安装利用塔吊及布设在挂篮主梁上的滑车将底模提升到位,前端通过精轧螺纹钢吊杆锚固在前上横梁上。后端通过精轧螺纹钢吊杆锚固在后上横梁上。然后进行外模系统的安装,在底模上搭设拼装平台,在其上进行外模板的拼装及滑梁的安装,拼装完毕,利用布设在0#块上的两台卷扬机及滑车组将模板提起安装到位,后端锚固在箱梁上,前端通过精轧螺纹钢吊杆在前上横梁上。
2.挂篮的试压
(1)挂篮安装完毕后,在使用前必须对挂篮进行试压,对拼装好的挂篮按设计最大荷载加安全系数1.2倍进行施压,并将测试结果中的竖向位移,挠度曲线提供给大桥施工控制小组。
(2)荷载试验采用“分级加载法”。加载物采用砂袋,加载过程中每一级(0→50%→80%→100%→120%)都模拟混凝土浇筑过程,每一级加载完成后静置半小时测量预压点的变化值。经分析合格后继续加载。在加载到50%荷载时需对挂篮底模的所有标记点进行测量,做好记录,发现变形过大时立即停止加载,对挂篮构造进行分析,补强后方可加载。加载到80%、100%荷载时重复以上过程,然后加载到箱梁施工荷载状态的120%,测量记录,观察挂篮受力情况,静载12小时后,每小时观测一次,当连续观测50%→80%→100%→120%逐级卸载。
3.挂篮的前移
挂篮拼装并试压完毕,就可以进行施工。在梁段混凝土浇注完毕并张拉预应力筋后,把挂篮前移到下一梁段上进行施工。
4.钢筋工程施工
(1)钢筋按要求下料、弯制,制作成型后挂牌分类堆放,需要钢筋时吊装至挂篮位置,人工绑扎。先绑扎底板、腹板钢筋,并安装竖向预应力筋及波纹管道,待内模前移到位后绑扎顶板底层钢筋,安装顶板预应力管道,绑扎顶板上层钢筋、安装顶板预埋件。安装钢筋、波纹管道、预埋件的尺寸偏差不得大于设计和规范要求。
(2)全桥预应力管道均按照设计要求采用波纹管成孔,安装波纹管时如果管道与构造钢筋位置冲突时,适当移动构造钢筋,绝对保证预应力管道按设计位置定位,并采取加大定位钢筋直径,加密定位钢筋网片、网片与箱梁构造筋点焊牢固等措施,保证预应力管道位置在浇筑混凝土时不移动。
(3)在灌注混凝土前检查预应力管道的接头是否连接紧密,管身是否完好,并在预应力管道内填充橡胶棒,在混凝土灌注过程中不得直接振捣预应力管道,以防其移动、破损、漏浆。
5.混凝土施工
(1)原材料:混凝土施工所用的粗细骨料、水泥、粉煤灰、外加剂必须符合有关规定。
(2)配合比设计:本桥悬灌梁体混凝土设计为C50混凝土,由于梁段钢筋及预应力管道较密,选用混凝土配合比的坍落度应在18~20cm为宜。
(3)混凝土拌制与运输:混凝土采用商品混凝土厂家提供,采用混凝土输送泵车输送混凝土。
(4)混凝土灌注与振捣:为了使后浇筑的混凝土不引起先浇筑混凝土的开裂,箱梁梁段混凝土一次浇筑成型,并在底板混凝土凝固以前全部浇筑完毕,也就是要求挂篮的变形全部发生在混凝土初凝前,以免裂纹产生。
(5)混凝土养护:混凝土浇注完毕后进行收面和封闭保温保湿养护。
悬臂施工过程中,挂篮两边对称移动,浇灌混凝土时,两边块件混凝土相差不得超过2方混凝土的重量。
6.预应力施工
(1)钢绞线穿束:纵向预应力筋穿束前用通孔器疏通预应力管道,纵向预应力筋穿束时先将导线穿过孔道与预应力筋束连接在一起,由卷扬机牵引穿束;穿束后检查预应力筋外露情况,保证两端外露长度基本相同,满足张拉要求,然后安装锚具、千斤顶。
(2)纵、竖两向张拉,尤其是纵向预应力筋张拉是控制工期和质量的关键工序。张拉必须按设计要求的顺序进行,在梁段混凝土强度达到设计张拉强度的85%后即可开始张拉纵向预应力筋,竖向预应力筋张拉待纵向预应力筋张拉完成后进行。
(3)张拉时确保“三同心两同步”,并采取双控措施,以延伸量控制为主、张拉力校核为辅。“三同心”即锚垫板与管道同心,锚具各锚垫板同心,千斤顶和锚具同心。“两步同”即“T”构两侧两端均匀对称同时张拉。
7.孔道压浆
(1)浆液要求:孔道压浆时,水泥浆抗压强度要求不小于40Mpa,水泥标号不得低于425号普通硅酸盐水泥,同时水灰比在0.40~0.45;为减少收缩,可掺入3%水泥用量的膨胀剂和水泥用量的0.4%的缓凝剂,并应做流动性、泌水性、强度测试。
(2)压浆方法:试抽真空,启动真空泵,使系统负压能达到0.07~0.1Mpa,当孔道的真空度保持稳定时,停泵1分钟,若压力降低小于0.02Mpa,既可认为孔道基本达到真空,果不满足此要求,则表示孔道未能完全密封,需要在灌浆前进行检查及更正。
(3)拌浆:拌浆前先加水空转数分钟,使搅拌机内壁充分湿润,将积水倒干净;将称量好的水倒入搅拌机,之后边搅拌边倒入水泥,再搅拌3~5分鐘直至均匀;将溶于水的外加剂和其它外加剂倒入搅拌机,搅拌5~15分钟,然后倒入盛浆筒;倒入盛浆筒的水泥浆应尽量马上泵送,否则应不停的搅拌。
三、结束语
目前连续梁施工工艺大部分均采用悬臂挂篮法现浇施工,整个工艺已发展成熟,但在不同的桥垮,不同的施工环境,不同的质量管理方法的情况下施工质量存在较大差异。
参考文献:
[1]贾朝林.菱形挂篮悬臂现浇箱梁合龙段施工工艺.施工技术,2012(S2):184-185.
(作者单位:南京润华市政建设有限公司)